رصد محتمل لجسيم بعيد المنال

كتب وجدي نعمان
قد يكون علماء الفيزياء في المركز الأوروبي للأبحاث النووية (CERN) على أعتاب اكتشاف علمي كبير حيث رصدوا إشارات أولية تدل على وجود جسيم بعيد المنال يعرف بـ 'التوبونيوم' (toponium).
وتبلغ احتمالية ظهور هذا الجسيم النادر 8.8 مرات لكل تريليون تصادم.
يتكون التوبونيوم من كوارك القمة (top quark) ونقيضه من المادة المضادة.
يذكر أن الكواركات هي 'لبنات البناء' الأساسية للذرات، حيث تتكون منها البروتونات والنيوترونات. ويُعد كوارك القمة أكبر الكواركات وزنا، بينما يمثل نقيضه نظيرا له من المادة المضادة.
ربما يكون مصادم الهادرونات الكبير (LHC) – أكبر مسرّع جسيمات في العالم – قد رصد إشارات تشير إلى وجود جسيم التوبونيوم. وفي حال تأكيد هذا الاكتشاف، سيشكّل نقلة نوعية في فيزياء الجسيمات الأولية قد تقرّبنا من حل بعض ألغاز الكون الأساسية.
صرّح متحدث باسم فريق البحث في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN): 'يتميز التوبونيوم بعمر قصير جدًا لا يتجاوز أجزاء من الثانية، مما يجعل رصده المباشر مستحيلا. لذلك اعتمد العلماء على دراسة المنتجات الثانوية لتصادمات البروتونات، وخاصة أزواج كواركات القمة. ومن خلال تحليل أنماط تشتت الجسيمات الناتجة ومقارنتها مع التنبؤات النظرية، لاحظ الباحثون فائضًا في أزواج الكواركات قد يشير إلى وجود جسيم وسيط يظهر ويختفي فورا. لكننا لا نستطيع الجزم بعد ما إذا كان هذا الجسيم هو التوبونيوم المنشود أم نوع جديد من بوزون هيغز'.
وأضاف المتحدث: 'نخطط حاليًا لإجراء سلسلة جديدة من التجارب باستخدام كاشف ATLAS لتحليل البيانات بدقة أكبر. وإذا تأكد وجود التوبونيوم، فسيكون أصغر جسيم هادروني مكتشف على الإطلاق'.
وتابع قائلا: 'يظل النموذج المعياري – وهو الإطار النظري الرئيسي الذي يصف الجسيمات الأولية والقوى الأساسية – عاجزا عن تفسير 95% من الكون المتمثلة في المادة المظلمة والطاقة المظلمة. وقد يوفّر التوبونيوم، بخصائصه الفريدة، نافذة جديدة لفهم هذه الظواهر الغامضة. ومن الجدير بالذكر أن آلية اضمحلال هذا الجسيم تختلف عن جسيمات الكواركونيوم الأخرى، حيث يتحلل عبر تفكك الكواركات بدلا من إفناء المادة-المادة المضادة، وهي آلية نادرة في فيزياء الجسيمات دون الذرية'.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

نافذة على العالم

منذ 5 ساعات

• نافذة على العالم

أخبار التكنولوجيا : علماء يحولون الرصاص إلى ذهب في معامل CERN لجزء من الثانية

الخميس 22 مايو 2025 04:30 صباحاً نافذة على العالم - في إنجاز علمي مذهل، أعلن فريق من الباحثين في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) التابع لمنظمة CERN أنهم نجحوا في تحويل ذرات الرصاص إلى ذهب، ولو لفترة زمنية قصيرة لا تتجاوز جزءًا من الثانية. ويعيد هذا الاكتشاف إلى الأذهان حلم الخيميائيين القدامى، لكن هذه المرة بدقة علمية مذهلة وداخل واحدة من أعقد الآلات في العالم. جرى التحول في إطار تجارب مشروع ALICE، الذي يعتمد على اصطدامات غير مباشرة بين ذرات الرصاص، حيث تتفادى الذرات الاصطدام المباشر وتكتفي بالمرور قرب بعضها البعض. هذا القرب الشديد يؤدي إلى نشوء مجالات كهربائية ومغناطيسية قوية تعمل على 'تمزيق' البروتونات من نوى الذرات. وبحسب التقرير الصادر عن CERN، فإن إزالة ثلاث بروتونات من نواة الرصاص يؤدي فعليًا إلى تحوّلها إلى ذرة ذهب. وقد تم تسجيل هذا التحول بمعدل يصل إلى 89 ألف ذرة ذهب في الثانية. لكن هذه الذرات لم تدم طويلاً، إذ تحللت خلال أجزاء من الثانية، ما يجعل الذهب الناتج أكثر رمزية علمية من كونه ذا قيمة اقتصادية. وأوضح ماركو فان ليوين، رئيس مشروع ALICE، أن أجهزة الرصد المتطورة قادرة على تتبع حتى أصغر التغيرات في التفاعلات الذرية، وهو أمر ضروري لرصد هذا النوع من التحولات الدقيقة. وأضافت الفيزيائية أوليانا دميترييفا أن كمية الذهب التي تم إنتاجها في الفترة من 2015 إلى 2018 بلغت حوالي 29 بيكوجرامًا فقط – أي أقل بكثير مما يمكن رؤيته بالعين المجردة. ورغم أن التجربة لا تمثل خطوة نحو تصنيع الذهب تجاريًا، فإن لها أهمية كبرى في فهم فيزياء الجسيمات، وتحديدًا في مجال التفكك الكهرومغناطيسي الذي يؤثر على استقرار حزم الجسيمات داخل المصادم. وأشار الفيزيائي جون جوويت إلى أن هذه النتائج تساعد على تطوير نماذج نظرية أدق، وتقلل من فقدان الطاقة داخل المصادمات المستقبلية. ويرى العلماء أن هذه التجربة تفتح الباب لفهم أعمق لبنية الذرة، وتظهر إلى أي مدى تطورت قدرات التكنولوجيا الحديثة مقارنة بأحلام علماء العصور الوسطى الذين سعوا لتحويل المعادن إلى ذهب.

اليوم السابع

منذ 14 ساعات

• اليوم السابع

علماء يحولون الرصاص إلى ذهب في معامل CERN لجزء من الثانية

في إنجاز علمي مذهل، أعلن فريق من الباحثين في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) التابع لمنظمة CERN أنهم نجحوا في تحويل ذرات الرصاص إلى ذهب، ولو لفترة زمنية قصيرة لا تتجاوز جزءًا من الثانية. ويعيد هذا الاكتشاف إلى الأذهان حلم الخيميائيين القدامى، لكن هذه المرة بدقة علمية مذهلة وداخل واحدة من أعقد الآلات في العالم. جرى التحول في إطار تجارب مشروع ALICE، الذي يعتمد على اصطدامات غير مباشرة بين ذرات الرصاص، حيث تتفادى الذرات الاصطدام المباشر وتكتفي بالمرور قرب بعضها البعض. هذا القرب الشديد يؤدي إلى نشوء مجالات كهربائية ومغناطيسية قوية تعمل على 'تمزيق' البروتونات من نوى الذرات. وبحسب التقرير الصادر عن CERN، فإن إزالة ثلاث بروتونات من نواة الرصاص يؤدي فعليًا إلى تحوّلها إلى ذرة ذهب. وقد تم تسجيل هذا التحول بمعدل يصل إلى 89 ألف ذرة ذهب في الثانية. لكن هذه الذرات لم تدم طويلاً، إذ تحللت خلال أجزاء من الثانية، ما يجعل الذهب الناتج أكثر رمزية علمية من كونه ذا قيمة اقتصادية. وأوضح ماركو فان ليوين، رئيس مشروع ALICE، أن أجهزة الرصد المتطورة قادرة على تتبع حتى أصغر التغيرات في التفاعلات الذرية، وهو أمر ضروري لرصد هذا النوع من التحولات الدقيقة. وأضافت الفيزيائية أوليانا دميترييفا أن كمية الذهب التي تم إنتاجها في الفترة من 2015 إلى 2018 بلغت حوالي 29 بيكوجرامًا فقط – أي أقل بكثير مما يمكن رؤيته بالعين المجردة. ورغم أن التجربة لا تمثل خطوة نحو تصنيع الذهب تجاريًا، فإن لها أهمية كبرى في فهم فيزياء الجسيمات، وتحديدًا في مجال التفكك الكهرومغناطيسي الذي يؤثر على استقرار حزم الجسيمات داخل المصادم. وأشار الفيزيائي جون جوويت إلى أن هذه النتائج تساعد على تطوير نماذج نظرية أدق، وتقلل من فقدان الطاقة داخل المصادمات المستقبلية. ويرى العلماء أن هذه التجربة تفتح الباب لفهم أعمق لبنية الذرة، وتظهر إلى أي مدى تطورت قدرات التكنولوجيا الحديثة مقارنة بأحلام علماء العصور الوسطى الذين سعوا لتحويل المعادن إلى ذهب.

اليوم السابع

منذ 17 ساعات

• اليوم السابع

علماء يحولون الرصاص إلى ذهب في مصادم CERN لجزء من الثانية

في إنجاز علمي مذهل، أعلن فريق من الباحثين في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) التابع لمنظمة CERN أنهم نجحوا في تحويل ذرات الرصاص إلى ذهب، ولو لفترة زمنية قصيرة لا تتجاوز جزءًا من الثانية. ويعيد هذا الاكتشاف إلى الأذهان حلم الخيميائيين القدامى، لكن هذه المرة بدقة علمية مذهلة وداخل واحدة من أعقد الآلات في العالم. جرى التحول في إطار تجارب مشروع ALICE، الذي يعتمد على اصطدامات غير مباشرة بين ذرات الرصاص، حيث تتفادى الذرات الاصطدام المباشر وتكتفي بالمرور قرب بعضها البعض. هذا القرب الشديد يؤدي إلى نشوء مجالات كهربائية ومغناطيسية قوية تعمل على 'تمزيق' البروتونات من نوى الذرات. وبحسب التقرير الصادر عن CERN، فإن إزالة ثلاث بروتونات من نواة الرصاص يؤدي فعليًا إلى تحوّلها إلى ذرة ذهب. وقد تم تسجيل هذا التحول بمعدل يصل إلى 89 ألف ذرة ذهب في الثانية. لكن هذه الذرات لم تدم طويلاً، إذ تحللت خلال أجزاء من الثانية، ما يجعل الذهب الناتج أكثر رمزية علمية من كونه ذا قيمة اقتصادية. وأوضح ماركو فان ليوين، رئيس مشروع ALICE، أن أجهزة الرصد المتطورة قادرة على تتبع حتى أصغر التغيرات في التفاعلات الذرية، وهو أمر ضروري لرصد هذا النوع من التحولات الدقيقة. وأضافت الفيزيائية أوليانا دميترييفا أن كمية الذهب التي تم إنتاجها في الفترة من 2015 إلى 2018 بلغت حوالي 29 بيكوجرامًا فقط – أي أقل بكثير مما يمكن رؤيته بالعين المجردة. ورغم أن التجربة لا تمثل خطوة نحو تصنيع الذهب تجاريًا، فإن لها أهمية كبرى في فهم فيزياء الجسيمات، وتحديدًا في مجال التفكك الكهرومغناطيسي الذي يؤثر على استقرار حزم الجسيمات داخل المصادم. وأشار الفيزيائي جون جوويت إلى أن هذه النتائج تساعد على تطوير نماذج نظرية أدق، وتقلل من فقدان الطاقة داخل المصادمات المستقبلية. ويرى العلماء أن هذه التجربة تفتح الباب لفهم أعمق لبنية الذرة، وتظهر إلى أي مدى تطورت قدرات التكنولوجيا الحديثة مقارنة بأحلام علماء العصور الوسطى الذين سعوا لتحويل المعادن إلى ذهب.